DE2009489A1

DE2009489A1 - Ausgleichseinrichtung fur das Fahr werk von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2009489A1
Application number: DE19702009489
Authority: DE
Inventors: Karl 7016 Gedingen P Wilfert
Original assignee: Daimler Benz AG, 7000 Stuttgart Unterturkheim
Priority date: 1970-02-28
Filing date: 1970-02-28
Publication date: 1971-09-16

Description

Ausgleichseinrichtung für das Fahrwerk von Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Ausgleichseinrichtung für das Fahrwerk von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Personenkraftwagen.
Die Fahrstabilität eines Fahrzeuges wird durch die Fahrgestell teile wie Lenkung, Achsen, Reifen, Federung und Dämpfung beeinflußt. Auf diese Fahrgestellteile wirken viele Komponenten, beispielsweise Seitenwind oder Straßenoberflåche oder Straß-enführung in verschiedenen und teilweise sehr schnell variierenden Größen ein. Der Seitenwind beispielsweise versucht den Uagen aus der Pahrtrichtun' herauszudrehenund über die Fahrbahn hinauszutreiben. Um diesen Einfluß auszuschalten, sind Gegenreaktionen erforderlich. Häufig verläuft jedoch der Vorgang so schnell, daß der Fahrer nicht schnell genug <1ie richtige Gegenreaktion ausführen kann.
Zwischen den Rädern und dem Aufbau auftretende Relativbewegungen ändern die Achs- und Lenkungsgeometrie, die ebenfalls GegennBktionen erfordern. Das Fahrzeug führt auf unebenen Strassen oder bei einer durch einen Lenkungseinschlag bedingten Neigung des Aufbaus unkontrollierbare Spuränderungen dadurch.
Da nierbei der zeitliche Ablauf sehr schnell ist, kommen Gegenmanahmen des Fahrzeuglenkers meist zu spät.
In sehr großer Zahl sind mechanische, hydraulische, pneumatische und elektrische Aussleichsvorrichtungen oder Servosysteme bekannt, welche zum Beispiel einen Einfluß auf die Spurweitenänderung, auf die Sturz-, Spreizung- und Vorspuränderung, auf die Längsneigung, auf die SehvingungsdämpfunD usw. ausuben.
Von diesen Ausgleichsvorrichtungen oder Dervosystemen ließ sich in der Praxis jedoch nur ein geringer eil ver-wirtlichen, da ihre Funktion durch die prinzipbedinste trägheit und die sehr große Zahl der zu berücksichtigenden Einflüsse begrenzt ist, und da diese auf mechanische, hydrauliscne, pneumatische und elektrische Art nicht zu beherrschen sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Fahrwerk, das ein System mit mehreren Freiheitsgraden darstellt, in welchem die einzelnen Bauteile teilweise eine lineare und teilweise eine nicht lineare Abhängigkeit besitzen, eine Ausgleichseinrichtung zu schaffen, die alle Einflüsse exakt erfaßt und vor allen Dinfflen in kürzester Zeit die erforderlichen Gegenreaktionen auslöst. Die Erfindung besteht darin, daß zur Impulsgebung an am Fahrwerk und/oder Aufbau angeordnete Servosteuerunen ein oder mehrere analoge und/oder digitale elektronische Rechner vorgesehen sind, die Einrichtungen zum Erfassen von Bewegungen und/oder Kraftänierungen des Fahrwerkes und/oder des Aufbaues aufweisen und deren Ausgleich bewirken.
Hierdurch wird eine elektronische Selbststabilisierung geschaffen, die in Bruchteilen einer Sekunde alle Bewegungen oder iraftänderungen erfaßt und aufgrund dieser durch analoge und/oder digitale Auswertung in kürzester Zeit elektrische Impulse abgibt, welche Störkomponenten mit Hilfe aer> Servosteuerungen kompensieren. Dabei können die Servosteuerungen hydraulischer, pneumatischer oder elektrischer Art sein.
Es ist vorteilhaft, wenn für alle Regelvorgänge ein zentraler Rechner vorgesehen ist. Dadurch können einfachere Regelvorgänge in die elektronische Selbststabilisierung einbezogen werden, vie beispielsweise Niveauausgleich, Ausgleich für Anfahrnicken, eine Vorrichtung, die den Aufbau in der Eurve entgegen der Fliehkraft aufrichtet, usw.
Aus Gründen der Vereinfachung kann es jedoch zweckmäßig sein, für im wesentlichen von einer Komponente abhängige, einfache Regelvorgänge, wie den Ausgleich von Anfahrnicken oder Aufrichten des Aufbaus entgegen der Fliehkraft o. dgl. getrennte elektronische Regelkreise vorzusehen, die je einen eigenen Rechner besitzen. Durch entsprechende Beeinflussung der -Federhubbewegungen der Räder laßt sich auch beispielsweise das "Schütteln" von Fahrzeugen vermeiden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann zur Abgabe von von der Lage des Aufbaus abhängigen Regelimpulsen in oder an dem Fahrzeug ein Kreisel angeordnet sein. Die Ree3impulse, z.B. für die Lage des Fahrzeuufbaues, können also auch mit Hilfe eines Kreisels erfolgen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
Die Zeichnung zeigt eine Draufsicht auf einen schematisch dargestellten Personenkraftwagen 1, der in-üblicher Weise vier Räder 2, 3, 4 und 5 aufweist. Im Bereich der Räder 2, 3, 4 und 5 sind am Fahrwerk und/oder am Aufbau des Personenkraftwagens 1 ein Negaufnenmer 6 und ein Kraftaufnehmer 7 angeordnet, die über Leitungen 8 und 9 mit einem in der Mitte angeordneten analogen und digitalen, elektronischen Umrechner 10 verbunden sind. Im Bereich des Rades 2 ist auch ein Steuerventil 11 einer nicht näher dargestellten hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Servosteuerung angeordnet, das über eine Leitung 12 mit dem Umrechner 10 verbunden ist.
In ähnlicher Weise werden auch für die übrigen Räder 7, 4 und 5 in nicht näher dargestellter Weise \Wegaufnehmer, Kraftaufnehmer und Steuerventile vorgesehen, die ebenfalls mit dem zentralen Rechner 10 verbunden sind. Der zentrale elektronische Rechner 10 wird mit den Meßdaten der Qegaufnehmer 6 und Kraftaufnehmer 7 beschickt und gibt kurzfristig entsprechende elektrische Impulse an das Steuerventil 11 der Servosteuerungen ab, die die Störkomponenten kompensieren.
In die so geschaffene elektronische Selbststabilisierung sind einfachere Regelvorgänge wie z.B. Niveauausgleich, Ausgleich für Anfahrnicken, eine Vorrichtung, die den Aufbau in der kurve entgegen der Fliehkraft aufrichtet, o. dgl.
einbezogen. Von der elektronischen Selbststabilisierung werden Verwindungsbeanspruchungen am Aufbau dadurch vermieden, daX bei einer vom Wegaufnehmer 6 oder Kraftaufnehmer 7 festgestellten Federhubbewegung des einen Rades 2 die beiden benachbarten Räder 3 und 5 von dem Umrechner 10 und den Servosteuerungen zu einer entgegengesetzt gerichteten Bewegung veranlaßt werden, während in gleicher leiste das diagonal gegenüberliegende Rad 4 zu einer gleich gerichteten Hubbewegung veranlaßt wird. Hierdurch läßt sich das "Schütteln" von Fahrzeugen vermeiden, bei dem es sich um die bei üblichen Radaufhängungen auftretenden Verwindungsdr ghschwingungen des Fahrzeugkörpers um seine Längsachse handelt, die meist mit einer Frequenz von 12 bis 18 Hz auftreten.
Die elektronische Selbststabilisierung wirkt auch dann, wenn das Fahrzeug sich auf einer beliebigen, von einem Kreis abweichenden Bahnkurve bewegt. Dabei ist die Zentripetalbeschleunigung nicht mehr konstant, während außerdem noch weitere Beschleunigungen um die gank- und die Hochachse auftreten. Alle diese Einflüsse werden dabei schnell, d.h.
elektronisch, erfaßt, und die. Servosteuerungen führen die entsprechenden Gegenreaktionen oder Ausgleichsfunktionen innerhalb kürzester Zeit durch.
Die elektronische Selbststabilisierung bewirkt außerdem eine separate Regelung der Rad'bewegung. Durch -dieelektronisch betätigten Servosteuerungen ist eine ausreichend schnell arbeitende Radkorrektur möglich, welche z.B. für eine exakte Parallelführung der Räder 2, 3, 4 und 5 sorgt.

Claims

Patent- und Schutzansprüche

9 Ausgleichseinrichtung für das Fahrwerk von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Personenkraftwagen, dadurch gkennzeichnet, daß zur lmpulsgebung an am Fahrwerk und/oder Aufbau angeordnete Servosteuerungen ein oder mehrere analoge und/oder digitale elektronische Rechner (lO) vorgesehen sind, die Einrichtungen (6, 7) zum Erfassen von Bewegungen und/oler Kraftänderungen des Fahrwerks und/ oder des Aufbaus aufweisen und deren Ausgleich bewirken.
2. Ausgleichseinrichtung nach Ansprucn 1, dadurch gekennzeicrinet, daß für alle Regelvorsange ein zentraler elektronischer Rechner (10) vorgesehen ist.
3. Ausgleichseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gskennzeichnet, daß für im wesentlichen von einer Komponente abhangige, einfache Regelvorgänge, wie den Ausgleich von Anfahrnicken oder das Aufrichten des Aufbaus entgegen der Fliehkraft o. dgl., getrennte, elektronische Regelkreise vorgesehen sind, die äe einen eigenen Rechner aufweisen.
4. Ausgleichseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zr Abgabe von von der Lage des Aufbaus abhängigen Regelimpulsen in oder an dem Fahrzeug (1) ein Kreisel angeordnet ist.